organización, replicación y reparación del dna
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Organización, replicación y reparación del DNA
LEZM
1% del DNA celular esta en mitocondrias
54 de 67 péptidos en mt son codificados por genes nucleares, el resto por DNA mt
Mt tienen 2 a 10 copias de DNA bicatenario circular
El mtDNA codifica para RNA ribosómico y de transferencia específicos para mt y 13 proteínas claves en la CR
Muestra genes para subunidades de NADH-coenzima Q oxidorreductasa (ND1 a ND6)
Citocromo C oxidasa (CO1 a CO3) Citocromo b (CYT B) ATP sintasa (ATPasa 8 y 6)
Características importantes mtDNA
Circular, bicantenario Contiene 16 569 pares de bases Codifica para 13 subunidades
proteínicas Codifica para RNA ribosómico Gde y
pequeño Codifica para 22 moléculas de tRNA
mt El código genético difiere un poco
que el estándar Tiene pocas secuencias no
traducidas Índice de mutación alto
El material genético se puede alterar y reordenar
Alteración de la secuencia en un gen por un cambio (eliminación o inserción) de 1 o + bases = gen alterado = MUTACION
La recombinación cromosómica es un modo de reordenar el material genetico
Intercambio de información entre cromosomas = recombinación
En transcurso de meiosis
Ocurre un proceso de ENTRECRUZAMIENTO
Ocasiona intercambio igual de información
Pero si hay entrecruzamiento DESIGUAL =
cuando un cromosoma recibe menos material genético = DELECIÓN
Si recibe mas = DUPLICACIÓN o INSERCIÓN
Ocurre integración cromosómica con algunos virus
Algunos virus tienen capacidad de combinarse con DNA del huésped
El DNA bacteriófago se endereza (“lineariza”)
El sitio donde se integra o recombina con el genoma se elige por dos mecanismos:1. Si contiene una secuencia de DNA
HOMOLOGA a una secuencia del DNA huésped, se recombina
2. Pero si no tienen la secuencia, sintetizan proteínas que unen sitios específicos en cromosomas bacterianos a un sitio NO HOMOLOGO
La transposición puede producir genes procesados
Elementos de DNA pequeños, tienen capacidad de transponerse ellos mismos hacia adentro y fuera del genoma, de manera que afectan la función de secuencias de DNA vecinas = DNA SALTADOR
El descubrimiento de “genes procesados”, ha proporcionado evidencia directa de la transposición de otros elementos de DNA pequeños hacia el genoma humano
Dichos genes constan de secuencias de DNA idénticas o casi, del RNA m para el producto de gen apropiado
La conversión de gen produce reordenamientos
Secuencias similares pueden parearse y eliminar cualquier secuencia desproporcionada entre ellas.
Puede haber fijación accidental de una variante u otra en toda una familia de secuencias repetidas y de esta manera homogeneizar la secuencia = CONVERSION DE GEN
Cromátides hermanas se intercambian
Después de que las células progresan por la fase S, hay contenido tetraploide de DNA, en forma de cromátides hermanas
Tienen información idéntica Puede haber entrecruzamientos NO hay consecuencias
La síntesis y replicación de DNA están controladas de forma estricta
Arthur Kornberg hizo las primeras observaciones enzimológicas de replicación de DNA, describió en E. coli la existencia de la enzima DNA polimerasa 1
Pasos Comprendidos en la replicación de DNA en eucariotas
1. Identificación de los orígenes de replicación (ori)2. Desenrollado (desnaturalización) de dsDNA (DNA
bicatenario) para proporcionar un molde de ssDNA (DNA monocatenario)
3. Formación de la horquilla de replicación; síntesis de RNA iniciador
4. Inicio de la síntesis y el alargamiento de DNA5. Formación de burbujas de replicación con ligadura
de los segmentos de DNA recién sintetizados 6. Reconstitución de la estructura de cromatina
1.-El origen de la replicación (ORI)
Hay una asociación de proteínas de unión a dSDNA especificas para secuencias, con una serie de secuencias de DNA repetidas directas.
2.-Desenrollado del DNA La interacción de
proteínas con ORI define el sitio de inicio de la replicación y proporciona una región corta de ssDNA
Esencial para el inicio de la síntesis de la cadena de DNA naciente
Una DNA HELICASA que permite el desenrollado procesivo de DNA
3.-Formación de la horquilla de replicación
4 componentes:1. La DNA Helicasa desenrolla un segmento
corto del dsDNA madre2. Una PRIMASA inicia síntesis de molécula de
RNA esencial para preparar síntesis de DNA
3. DNA POLIMERASA inicia síntesis de cadena hija naciente
4. Las SSB (proteínas ligantes de ADN monocatenario) se unen al ssDNA y evitan realineamiento prematuro
3.1-Las DNA polimerasas solo sintetizan en dirección 5´ a 3´ Cadenas de DNA son antiparalelas,
funcionan de modo ASIMETRICOa) CADENA LIBRE (guía o conductora)o Hacia adelanteo Síntesis continua
b) CADENA RETRASADA (rezagada o retardada)
o Retrógradao Síntesis de fragmentos cortos = de OKAZAKIo Complejo móvil entre HELICASA y PRIMASA =
PRIMOSOMA
3.2-El complejo DNA POLIMERASA Varias moléculas de DNA polimerasa
diferentes se encargan de la replicación de DNA.
Comparten 3 propiedades importantes:A. Alargamiento de cadena
∞ Explica el índice (en nucleótidos/segundo, ntd/s) al cual ocurre la polimerización
B. Procesividad• Expresión del # de ntd añadidos a la cadena naciente
antes de que la polimerasa se separe del molde
C. Corrección de pruebas Identifica errores de copiado y corrige
DNA polimerasas (Pol) Funciones
β (beta) Reparación de DNA
γ (gamma) Síntesis de DNA mitocondrial
ε (épsilon) Síntesis de cadena adelantada, procesiva
α (alfa) Primasa
δ (delta) Síntesis de cadena retrasada, procesiva
4.- Inicio y alargamiento de la síntesis de DNA
Requiere preparación por un tramo corto de RNA ( 10 a 200 ntd de largo)
DNA Pol α sintetiza RNA iniciadores Preparación incluye ataque
nucleofílico
Entre cada segmento de fragmentos de Okazaki hay RNA iniciador, se eliminan y se sellan los espacios con DNA ligasas
